【高等数学笔记-极限(3)】无穷大与无穷小

无穷小

某一函数在某一极限过程中的极限为0,则称该函数是在这一极限过程中的无穷小量;
函数f(x)f(x)f(x)满足以下极限之一:
lim⁡x→x0f(x)=0或lim⁡x→∞f(x)=0 \lim_{x\to x_0}f(x)=0\quad 或 \quad \lim_{x\to\infty}f(x)=0 xx0limf(x)=0xlimf(x)=0
则称函数f(x)f(x)f(x)x→x0x\to x_0xx0x→∞x\to\inftyx过程中的无穷小量;

或者说函数f(x)f(x)f(x)x→x0x\to x_0xx0(或x→∞x\to\inftyx)时,极限为零,则称f(x)f(x)f(x)x→x0x\to x_0xx0(或x→∞x\to\inftyx)时的无穷小;

  1. f(x)=x2,在x→0时,f(x)f(x)=x^2,在x\to0时,f(x)f(x)=x2,x0,f(x)为无穷小量;因为:lim⁡x→0x2=0\lim_{x\to 0}x^2=0limx0x2=0
  2. f(x)=x2,在x→1时,f(x)f(x)=x^2,在x\to1时,f(x)f(x)=x2,x1,f(x)不是无穷小量;因为:lim⁡x→1x2=1\lim_{x\to 1}x^2=1limx1x2=1
  3. f(x)=1/x,在x→∞时,f(x)f(x)=1/x,在x\to\infty时,f(x)f(x)=1/x,x,f(x)为无穷小量;因为:lim⁡x→∞1/x=0\lim_{x\to \infty}1/x=0limx1/x=0
  4. f(x)=1/x,在x→0时,f(x)f(x)=1/x,在x\to0时,f(x)f(x)=1/x,x0,f(x)不是无穷小量;因为:lim⁡x→01/x\lim_{x\to 0}1/xlimx01/x不存在
  • 描述无穷小必须描述其极限过程
  • 常值函数f(x)=0f(x)=0f(x)=0,在任意的极限过程中,都是无穷小量;通常写为0是无穷小量;
  • 定理:自变量在同一过程中x→x0x\to x_0xx0x→∞x\to\inftyx,函数f(x)f(x)f(x)具有极限AAA的充要条件是f(x)=A+αf(x)=A+\alphaf(x)=A+α,其中α\alphaα是无穷小;

极限可以理解为y在极限过程中逐渐趋近于某个值:A
无穷小…y在极限过程中逐渐趋于0
那么极限就是 无穷小+A;其中无穷小表达了极限过程中的趋近含义,A代表与无穷小的偏差是多少

  • 在同一自变量的变化过程中,有无穷小量α,β\alpha,\betaα,β;则有
计算方式 结果 原因示例
α+β\alpha + \betaα+β 无穷小 例如 x+x2→0x + x^2 \to 0x+x20x→0x \to 0x0
α−β\alpha - \betaαβ 无穷小 例如 x−x2→0x - x^2 \to 0xx20
α⋅β\alpha \cdot \betaαβ 无穷小 例如 x⋅x=x2→0x \cdot x = x^2 \to 0xx=x20
αβ\frac{\alpha}{\beta}βα 无定式 例如 x2x→0\frac{x^2}{x} \to 0xx20xx→1\frac{x}{x} \to 1xx1xx2→∞\frac{x}{x^2} \to \inftyx2x

无穷大

若某一函数在其某一极限过程中趋于无穷,则称该函数是这一极限过程中的无穷大量;
函数f(x)f(x)f(x)满足以下极限之一:
lim⁡x→x0f(x)=∞或lim⁡x→∞f(x)=∞ \lim_{x\to x_0}f(x)=\infty \quad 或 \quad \lim_{x\to\infty}f(x)=\infty xx0limf(x)=xlimf(x)=
则称函数f(x)f(x)f(x)x→x0x\to x_0xx0x→∞x\to\inftyx过程中的无穷大量;(这个极限过程也可以是左右极限的极限过程)

  1. f(x)=1x2,在x→0时,f(x)f(x)=\frac{1}{x^2},在x\to0时,f(x)f(x)=x21
posted @ 2025-08-22 13:19  tomcat4014  阅读(0)  评论(0)    收藏  举报  来源